泵站出水口施工实用工艺初探

第３２卷第２１期　２　０　０　６年１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸ１　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵ『ＲＥ　Ｖ０１．３２　ＮＯ．２１　Ｎｏｖ．２００６　・１５７・　文章编号：１００９—６８２５｛２００６）２１—０１５７—０３　泵站出水口施工实用工艺初探　曹恒钊　摘　要：以凯旋路合建泵站工程为例，从箱涵围护结构、围堰、防汛墙、施工监测等方面介绍了泵站出水口的施工工艺，并　提出了各个施工环节的注意事项，以供今后同类工程参考应用。　关键词：箱涵，围堰，防汛墙，泵站出水口　中图分类号：ＴＵ７４５．３９　文献标识码：Ａ　１　工程概况　凯旋路雨污水合建泵站Ⅲ标工程位于凯旋路、万航渡路口，　合采用３０号Ｂ型钢板桩加　０９钢管支撑作围护，以确保工程顺　利优质完成。　　箱涵结构围护　分为合建泵站及其附属结构两部分，其中泵站出水口为渐扩箱涵　２．１箱涵第一段围护：第一段施工范围从泵站出口至万航渡路南　结构，平面尺寸为６．６　ｒｆｌ×２　ｍ－－２０　ｒｆｌ×２　ｒｆｌ，长４１．１５　ｒｆｌ，现浇钢　ｆｌ。箱涵第一段地面上部为长宁区　筋混凝土结构，横穿万航渡路直通苏州河，在苏州河出口处宽度　侧人行道，设计长度为２７．１５　ｒ经爆破后发现该构筑物下部有一座５　ｍ多　总达４０　ｒｆｌ。箱涵施工时不能封交，因此必须分两段施工，两段施　环卫所（六层楼房），面积达６００　ｍ２的蓄粪池，该蓄粪池内设有若干道隔墙，呈网　工以箱涵中间伸缩缝为界限。本工程的建成将扫除本市环线以　深、格状，根据这一实际情况，结合２号箱涵及蓄粪池设计图纸，发现　内最后一个“积水盲点”，工程意义重大。　２出水渐扩箱涵　泵站出水口为现浇钢筋混凝土箱涵结构，基坑开挖深度为　４．５　ｍ，箱涵围护结构原设计采用ＳＭＷ工法（水泥搅拌桩加型　钢），但根据现场实际情况显示，箱涵第一段施工１／２部分底部为　原环卫所蓄粪池，在第二段施工中，根据现场勘察及有关图纸资　箱涵底板底标高恰好在蓄粪池底板顶标高之上，蓄粪池内隔墙宽　４ＯＯ　ｒｆ１．ｎｌ，地质资料显示该段土质为褐黄色粉质粘土，经商量决　定，保留原蓄粪池底板，利用蓄粪池隔墙作为挡土墙。在蓄粪池　以外箱涵部分采用９　ｍ长Ｂ型３０号咬口钢板桩作围护，围檩采　用Ｂ型３０号双拼工字钢。支撑采用３０号Ｂ型双拼工字钢，支撑　距箱涵顶板１０　ｃｍ～１５　ｃｍ。该段围护的关键在于如何使钢板桩　围护与原蓄粪池钢筋混凝土结构连成一体，凿出原蓄粪池结构主　筋与钢板桩围檩焊接，以提高钢板桩的挡土效果。在钢板桩与蓄　料显示，该段防汛墙基础延伸至路面２　ｍ，综上所述，本段施工区　域狭窄，周边环境复杂，ＳＭＷ工法无法得以顺利实施。经与设计　院联系，决定取消ＳＭＷ工法，充分利用原地下蓄粪池结构，并结　计算长度Ｌｆ）＝７００　ｉｒｌｍ　：Ｌｏ／ｉ＝７００／１５．７８＝４４．３６＜［　］：１５０，　ａ＝Ｎ／Ａ＝５　６３２．５／４８９＝１１．５２　Ｎ／ａｍｚ＜０．ｒ９ｆ　＝１６５．１　Ｎ／ｒａｍ２。　Ａ＝７ｃ×１２．５×１２．５＝４９０．６　ｉｎｍ．２．　口＝ＲＡＨ／Ａ＝８　４４８．８／４９０．６＝１７．２　Ｎ／ｍｍ２＜／。　＝１７０　Ｎ／ＩＴＩＩＴＩ２。　外挂架螺栓按受剪验算：ＲＡｖ＝１１　２６５　Ｎ，　ｒ：ＲＡｖ／Ａ＝１１　２６５／４９０．６＝２２．９６　Ｎ／ｍｍ２＜ｆ　：１７０　Ｎ／ｒａｍ２ｏ　故杆件⑥的强度和稳定性均满足要求。　６焊缝强度验算　取腹杆中内力大的拉杆③进行计算：　Ｎ３＝８　４４８．８　Ｎ。　２）支座Ｂ采用１０号槽钢支撑在墙面上，槽钢长度Ｌ＝２００　ｎⅡｎ：　ＲＢＨ＝８　４４８．８　Ｎ，　取焊缝厚度ｈ，：５　ＩＴｔｒｌｌ，则焊缝有效厚度：　ｈ，＝０．７ｈ严０．７×５＝３．５　ｍｍ，焊缝长度应为：　Ｊｒ＝Ｎ３／（　×ｒｉ）：８　４４８．８／（３．５×１７０）＝１４．１　ｒｎｌＴｌ。　Ａ＝２００×５０＝１０　０００　ｍｍ　．　ａ＝Ｒｇｕ／Ａ：８　４４８．８／１０　０００＝０．８４５　Ｎ／ｒａｍ２＜２　Ｎ／ｒａｍ２。　通过以上计算，整个外挂钢管脚手架在强度和稳定性方面全　部满足要求。外挂脚手架通过在本工程的计算和应用，满足了大　模板的施工工艺要求，提高了建筑工程质量。在施工进度方面保　考虑到焊接方便，取焊缝长度为４０　ＩＢＩＴＩ。　７支座验算　１）支座Ａ，采用　５挂架螺栓，挂架螺栓按受拉进行验算：　ＲＡＨ＝８　４４８．８　Ｎ，　持了施工作业的连续性，从而降低了施工成本，又符合外防护脚　手架的安全要求。　Ｏｎ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｈａｎｇｉｎｇ　ｔｕｂｕｌａｒ　ｓｔａｇｉｎｇ　ＹＡＮ　Ｊｉａｎ－ｇｕｏ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｌｏａｄ　ｔｙｐｅ　ｅｎｄｕｒｅｄ　ｂｙ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｈａｎｇｉｎｇ　ｔｕｂｕｌａｒ　ｓｔａｇｉｇ，ｇｎｉｖｅｓ　ｏｕｔ　ｉｔｓ　ｃａｌ—　ｃｕｌａｔｉｎｇ　ｄｉａｇｒａｍ，Ｃａｌ＇￣ｅｓｏｕｔｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｇｏｎ　ｎｓｃａｆｆｏｌｄ，ａｎｄｆｉｇｕｒｅｓｉｓ　ｓｅｃｔｉｔｏｎ，ｗｅｌｄｉｇｌｎｉｎｅ’Ｓ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｂｅａｒｉｎｇｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｔｏ　ｅｎｓ￣ｔｒｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．　，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍ—　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｈａｎｇｉｇ　ｎｓｔａｇｉｎｇ，ｌａｄ，ｉｏｎｔｅｒｎａｌ　ｆｏｒｃｅ，ｍｅｍｂｅｒ　收稿日期：２００６—０４—２６　作者简介：曹恒钊（１９７８一），男，助工，上海市第二市政工程有限公司，上海２００１３５　维普资讯 http://www.cqvip.com

・　１５８　・　．　．　２第３　ｏ　ｏ２卷　２　６　１年　月　　　警　１　山　西　建　筑粪池接缝处搭设草包坝，防止地下水渗漏而影响施工。在基坑开　防汛墙板桩接缝情况，摸探结果显示，老防汛墙板桩之间无明显　ＩＸＩ，故在围堰两端拉森桩与防　挖过程中，虽然利用原蓄粪池隔墙作为挡土墙，但由于采取敞开　脱缝现象，又由于出口围堰宽达３．５　式大开挖，为了确保施工安全，仍然采取了阶梯式放坡。　汛墙接口处采取三角草包坝形式，即斜打一排拉森桩与围堰及防　箱涵第二段围护：第二段施工范围从第一段施工断缝处至苏　汛墙呈三角形，内部设置彩条布，并用粘土草包填实，以减轻水流　　州河边。基坑围护采用９ｍ长Ｂ型３０号咬口钢板桩，围檩采用Ｂ　对围堰与防汛墙接缝处的冲刷。２）围堰内填土的质量将直接影响围堰整体防水效果，必须使　型３０号双拼工字钢，支撑采用３根ｃｉ：６０９×１１钢管，支撑位于箱　涵设计顶标高以上５０　ＣｌＤ．。由于箱涵第二段跨度较大，考虑到钢　用绿化粘土，并且必须分层均匀填实。２００１年１２月７日在围堰　管支撑本身的自重，故在支撑中部设置４０号工字钢托架，并对钢　填土过程中，发现围堰西侧钢板桩围檩出现局部变形，但拉森桩　管支撑适当施加预应力。　０９钢支撑与钢板桩围檩之间连接采　之间没有出现裂缝，应立即停止填土进行检查分析，结果发现导　用固定加工斜牛腿的形式。　２．２　注意事项　１）在箱涵第二段施工过程中，有一根３．５万伏电缆横穿２号　箱涵结构层，该电缆标高为＋２．０，而箱涵顶板底标高为＋２．０，根　据现场实际情况，该电缆无法吊升至箱涵顶板（＋２．６）以上，经与　电缆公司联系协商，对该电缆采取保护措施，将其与箱涵顶板结　构连成一体。将该电缆用ＰＶＣ塑料管紧密包裹放置在顶板钢筋　层内，并在该电缆旁预埋一根￣ｅ１５０备用钢管以便以后改接之用。　２）在箱涵第二段开挖过程中，发现距防汛墙１０　ｍ处，有一排　４００×４００钢筋混凝土方桩，间距３　ｍ，经分析得知，该方桩对老防　汛墙基础起拉锚作用。　３）在出口钢筋混凝土桩施工中，由于地下障碍物而使打桩无　法进行，经分析研究得知，该障碍物（块石旧料，地面以下５　ｍ左　右）为原防汛墙回填基础，基础深度在６０　ｃｍ－－７０　ｃｍ，经人工风镐　凿除后，打桩施工得以顺利进行。　３拉森桩围堰　３．１　围堰施工　本泵站出水口设计采用双排１２　ｍ拉森钢板桩矩形围堰，围　堰坝平面尺寸为４２　ｍ×３．５　ｍ。根据现有探索资料显示，河床底　坡度为１：１，外排拉森桩处河面距河床底深达７．５　ｍ，如根据设计　要求施工，拉森桩入土深度一半都无法满足，为了确保施工安全，　经与设计联系洽商，设计变更外排采用１５　ｍ一５号拉森钢板桩，　内排采用１２　ｍ一４号拉森钢板桩。内外拉森桩采用　２拉锚连　接，见图１。拉森桩之间均采用小止口，并设置３０号Ｂ型双拼工　字钢围檩。在选择水上打桩还是陆上打桩时，考虑了施工成本及　操作方便，并根据实际计算及试打情况，采取５０　ｔ履带吊加振动　转进行陆上打桩。在外排第三根拉森桩施工时，当拉森桩人土　１　ｍ时遇到障碍物而无法进行，经潜水员水下摸探，得知障碍物　为原环卫所废弃钢桩。由于围堰长达３５　ｍ，在设置围檩的基础　上，在围堰内排拉森桩与老防汛墙之间设置了两根斜撑（３０号Ｂ　型双拼工字钢），以有效的提高围堰坝的整体抗稳性。　苏州河　１５ｍ一５号拉森桩　图１　围堰施工平面示意图　３．２　注意事项　１）拉森桩与老防汛墙连接处理是围堰施工中的一个关键环　节，所以在施工前首先指派潜水员在围堰内外１０　ｍ范围内摸探老　致这一现象的原因是由于局部填土过多，拉森桩承受的土压力过　大，其中有两根拉锚被拉断。在施工前已经考虑采用两道拉锚，　但第二道拉锚必须在水下作业，施工难度极大，经仔细验算，单做　一道拉锚基本满足两侧土压力，则只做了一道拉锚。从上述实践　总结得出，在只设置一道拉锚的情况下，必须对拉锚的数量及质　量进行严格控制，同时要做到填土均匀。事发后随即先分散局部　土方过多的地方，然后对拉锚进行加固。　３）围堰内填土高度必须达到设计标高，本泵站出水口围堰拉　森桩顶标高为＋５．０，老防汛墙实测顶标高为＋５．１，围堰内填土　标高为＋４．６，经每天观测得知，苏州河水位平均标高为＋３．６，日常　每天水位变化在３０　ｃｍ～４０　ｃｍ。２００２年１月１日（农历十一月十　八）下午３：００苏州河涨潮，潮位急涨１　ｍ之多，导致围堰内局部　进水，立即设置７．５寸水泵进行抽水，并搭设临时草包坝，涨潮持　续了３个多小时。　４防汛墙施工　在防汛墙施工中，根据设计要求，在箱涵出口断面以下采用　６　ｍ钢筋混凝土板桩（２００　ｍｍ￣５００　ｍｍ）。在出口断面以外７．５　ｍ　范围内采用１０　ＩＴＩ钢筋混凝土板桩（２２０　ｒａｉｎ×５００　ｒａｉｎ），结合１０　ｍ　钢筋混凝土方桩（２２０　ｍｍ×２８０　ｍｍ）制作一平面尺寸为５　ｍ×　２．８　ｍ的承台，以有效防止新老防汛墙的不均匀沉降。在箱涵与　承台及新老防汛墙之间均设置变形缝，变形缝内安放橡胶止水　带。在防汛墙施工中，认为关键在于控制钢筋混凝土桩的施打质　量、新老防汛墙的接缝处理以及防汛墙整体线型的柔顺性。　５信息化施工　本工程北邻苏州河，南靠笠园小区，东面为中山公园内两幢６　层住宅楼，基坑离房屋较近。针对如何顺利实施泵站出水口施　工，同时有效保护周边环境，采取了现场信息施工反馈法，即使设　计与实际一致，能预测下一施工阶段环境影响并采取减小影响的　措施的新颖方法。在施工过程中对钢板桩顶位移（ｗ１～Ｗｌ０）、　支撑轴力（Ｌ１～Ｌ３）、地表沉降（Ｄ１～Ｄ１０）、防汛墙顶沉降（Ｆ１～　ＶＳ）进行了详细监测，对每天的监测数据进行收集研究，明确整个　施工系统目前所处的状态，分析每个监测部位及监测点的变化趋　势，从而通过这些信息反馈有效的指导下一步施工。通过本泵站　出水口施工监测可知：至箱涵基坑封底结束，钢板桩顶部位移最　大值为５　ｒＹＩ１ＴＩ，周围地表沉降控制在１　ＣｌＤ．左右，老防汛墙顶沉降　在５　ｒＹＩ１ＴＩ之内，钢管支撑轴力变化最大值为９　ｋＮ。在箱涵基坑覆　土后，继续对周边环境进行了后期沉降监测。　６结语　文中着重阐述了凯旋路泵站出水ＶＩ施工实用工艺的初探，通　过施工中遇到的一些不可预见的问题以及分析解决方法，认为泵　站出水口施工顺利实施的关键，首先在于施工前期的勘察研究，　其次在于如何控制出ＶＩ围堰的施工质量，最后是泵站出水ＶＩ基坑　开挖及结构严格按设计及规范施工。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３２卷第２１期　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．２１　２　０　０　６年１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ　ｎⅡｉＥ　Ｎｏｖ，２００６　・１５９・　・建筑材料及应用・　文章编号：１００９．６８２５［２００６）２１．０１５９．０２　我国建筑节能材料的发展前景＊　孙尧许国志　摘要：从综合效益、商机两方面分析了建筑节能材料发展的可行性，介绍了我国建筑材料的发展现状，阐述了墙体材　料、绝热保温材料、绿色材料的发展趋势，以促进建筑节能材料的广泛应用。　关键词：建筑节能材料，墙体材料，保温材料，绿色材料　中图分类号：ＴＵ５０２　文献标识码：Ａ　国家建设部颁发的《民用建筑节能管理规定》中第二条规定：　阳等方面增强隔热效果，达到空调节能的目的，单位建筑面积的　本规定所称民用建筑，是指居住建筑和公共建筑。本规定所称民　空调年耗电量超过了节能５０％的指标。　用建筑节能，是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通　１．１．４节约用电　过采用新型墙体材料，执行建筑节能标准，加强建筑物用能设备　以深圳市为例，深圳市的电力供应已成为制约经济高速发展　的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制　的重要因素，从１９９９年开始供电形势紧张，且每年缺电幅度越来　冷、照明、通风、给排水和通道系统的运行效率，以及利用可再生　越大，２００５年深圳的电力缺口在１５０万ｋＷ左右。经过专家初步　能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低　分析，深圳每年新建住宅建筑如均能达到节能标准的要求，则深　建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活动。　圳每年可减少２３万ｋＷ的城市供电增幅，即可减少１５％～２０％　１　建筑节能材料发展的可行性分析　的电力增幅，同时可节约用电２．２亿度。如果对既有建筑进行节　１．１综合效益显著　能改造，其节能效果将更为显著。　１．１．１　住户的经济利益　１．１．５降低室外温度　建筑节能首先能够让住户享受到经济上的利益。根据北方　通过实施建筑节能标准，可减少空调的装机容量和开启时间，　采暖地区的民用建筑节能改造经验，住宅建筑节能改造所增加的　遏制城市“热岛效应”的形成，预计可降低室外温度１．５℃－－２℃。　成本基本上可在５年左右收回。节能建筑内住户购买家用空调　发展绿色建筑，在建筑物的全寿命周期内，最大限度地保护环境、　器的容量可以减少１／３以上，每户可节约１　０００元以上空调投资。　节约资源和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间。　另外可改善室内环境，提高工作效率，节约医疗开支。　１．１．６环境效益改善　１．１．２建设单位的收益　在环境效益上，随着中国近年来城市建设的飞速发展，城市　合理的节能设计可以做到每平方米只增加５％－－８％左右的　热岛效应加剧，大气能见度在下降，灰霾天气经常出现，大气环境　造价，达到节能５０％的要求。对于公共建筑，如果考虑空气设备　质量有恶化的趋势。以深圳市为例，作为一个正在迅速发展的城　容量可以减少近一半，相应的空调设备、配电设施初次投资随之　市和环境保护模范城市，深圳市的发展目标是建成绿色城市和生　下降，设备机房面积减小，节能建筑增加成本还可降低，如招商集　态城市。而建筑节能是建筑绿色与生态元素的重要组成部分，建　团“泰格公寓”通过采用节能技术，大大降低了建筑的日常运行费　筑节能的开展将起到明显的环境效益。　用。　１．２商机巨大　１．１．３房地产开发商的收益　建筑节能的改造，不仅能够节约能源，还可以促进消费带动　对于房地产开发商来说，建筑技术含量提高，用户满意度提　产业结构调整。我国目前有４００亿ｍ２既有的建筑，估计至少有　高，从而可带动企业形象提升，老百姓也受惠，如建筑节能示范项　１／３约１３０多亿ｍ２需要进行节能改造，按每平方米改造费用为　目横岗振业城一期就取得了较好的效果。“国家建设节能示范小　２００元算，仅既有建筑的节能改造就有高达２６　０００亿元的大市场。　区”振业城在小区规划设计阶段和住宅的施工图设计阶段进行了　随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，住宅和公共建　建筑节能的专项设计，从建筑外围护如屋面、外墙、外窗及外窗遮　筑发展迅速，其中基础设施和房地产的总量大约占到我国ＧＤＰ的　Ｏｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｇａｒｇｏｙｌｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｔ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｓｔａｔｉｏｎ　ＣＡＯ　Ｈｅｎｇ－ｚｈａｏ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　Ｋａｉｘｕａｎｌｕ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｓｔａｔｉｏｎ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｌａｃｅｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｐｕｍｐｉｇｎ　ｓｔａｔｉｏｎ’Ｓ　ｇａｒｇｏｙｌｅ　ｆｒｏｍ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｇｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｂｏｘ－ｇｉｒｄｅｒ，ｃｏｆｆｅｒｄａｍ，ｆｌｏｏｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｇｎ　ｗａｌｌ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ａｎｄ　Ｖｍｐｏｓｅｓ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｎｏｔｉｃｅｄ　ａｔ　ｅａｃｈ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌｉｎｋ，ｗｈｉｃｈ　ｔＯｏｆｆｅｒ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒ　ｓｉｍｉｌｒａｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｘ—ｉｇｒｄｅｒ，ｃｏｆｅｒｄａｍ，ｆｌｏｏｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｇｎｗａｌｌ，ｇａｒｇｏｙｌｅ　ｏｆ　ｐｕｍｐｉｇｎ　ｓｔａｔｉｏｎ　收稿日期：２００６－０４．１５　＊：北京市教育委员会科技发展计划面上项目（项目编号：ＫＭ２００６１００１１０１０）　作者简介：孙￣（１９８２一），男，北京工商大学高分子材料系硕士研究生，北京１０００３７　许国志（１９５７．），男，教授，北京工商大学，北京１０００３７